科技名词定义阳性克隆
中文名称:
地图投影
英文名称:
map projection
定义1:
按照一定的数学法则,把参考椭球面上的点、线投影到可展面上的方法。 所属学科:
测绘学韩文虹(一级学科);测绘学总类(二级学科)
定义2:
根据一定的数学法则,将地球表面上的经纬线网相应地转绘成平面上经纬线网的方法。 泰山亚龙湾水上乐园
所属学科:
大气科学(一级学科);动力气象学(二级学科)
定义3:
运用一定的数学法则,将地球椭球面的经纬线网相应地投影到平面上的方法。即将椭球面上各点的地球坐标变换为平面相应点的直角坐标的方法。
所属学科:
地理学(一级学科);地图学(二级学科)
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
百科名片
地图投影是利用一定数学方法则把地球表面的经、纬线转换到平面上的理论和方法。由于地球是一个赤道略宽两极略扁的不规则的梨形球体,故其表面是一个不可展平的曲面,所以运用任何数学方法进行这种转换都会产生误差和变形,为按照不同的需求缩小误差,就产生了各种投影方法。 目录
定义
原理
起因我们爱讲冷笑话
发展史
分类
常见种类
基本方法 鄄城盐矿
1. 几何透视法
2. 数学解析法
投影变形
中国全图常用的地图投影
应用
定义
原理
起因
发展史
分类
常见种类
基本方法
1. 几何透视法
2. 数学解析法
投影变形
∙ 中国全图常用的地图投影
∙ 应用
展开
定义
地图投影,Map Projection.把地球表面的任意点,利用一定数学法则,转换到地图平面上的理论和方法。
地图投影
书面概念化定义:地图投影就是指建立地球表面(或其他星球表面或天球面)上的点与投影平面(即地图平面)上点之间的一一对应关系的方法。即建立之间的数学转换公式。它将作为一个不可展平的曲面即地球表面投影到一个平面的基本方法,保证了空间信息在区域上的联系与完整。这个投影过程将产生投影变形,而且不同的投影方法具有不同性质和大小的投影变形。
由于球面上任何一点的位置是用地理坐标(λ,φ)表示的,而平面上的点的位置是用直角坐标(χ,у)或极坐标(r,)表示的,所以要想将地球表面上的点转移到平面上,必须采用一定的方法来确定地理坐标与平面直角坐标或极坐标之间的关系。这种在球面和平面之间建立点与点之间函数关系的数学方法,就是地图投影方法。 地图投影变形是球面转化成平面的必然结果,没有变形的投影是不存在的。对某一地图投影来讲,不存在这种变形,就必然存在另一种或两种变形。但制图时可做到:在有些投影图上没有角度或面积变形;在有些投影图上沿某一方向无长度变形。
地球椭球体表面是个曲面,而地图通常是二维平面,因此在地图制图时首先要考虑把曲面转化成平面。然而,从几何意义上来说,球面是不可展平的曲面。要把它展成平面,势必
会产生破裂与褶皱。这种不连续的、破裂的平面是不适合制作地图的,所以必须采用特殊的方法来实现球面到平面的转化。
球面上任何一点的位置取决于它的经纬度,所以实际投影时首先将一些经纬线交点展绘在平面上,并把经度相同的点连接而成为经线,纬度相同的点连接而成为纬线,构成经纬网。然后将球面上的点按其经纬度转绘在平面上相应的位置。由此可见,地图投影就是研究将地球椭球体面上的经纬线网按照一定的数学法则转移到平面上的方法及其变形问题。其数学公式表达为:
地球
χ=f1(λ,φ)y=f2(λ,φ)(2-1)
根据地图投影的一般公式,只要知道地面点的经纬度(λ,φ),便可以在投影平面上到相对应的平面位置(χ,у),这样就可按一定的制图需要,将一定间隔的经纬网交点的平面直角坐标计算出来,并展绘成经纬网,构成地图的“骨架”。经纬网是制作地图的“基础”中国表面工程,是地图的主要数学要素。
原理
由于投影的变形,地图上所表示的地物,如大陆、岛屿、海洋等的几何特性(长度、面积、角度、形状)也随之发生变形。每一幅地图都有不同程度的变形;在同一幅图上,不同地区的变形情况也不相同。地图上表示的范围越大,离投影标准经纬线或投影中心的距离越长,地图反映的变形也越大。因此,大范围的小比例尺地图只能供了解地表现象的分布概况使用,而不能用于精确的量测和计算。
地图投影
地图投影的实质就是将地球椭球面上的地理坐标转化为平面直角坐标。用某种投影条件将投影球面上的地理坐标点一一投影到平面坐标系内,以构成某种地图投影。
起因
由于地球是一个赤道略宽两极略扁的不规则的梨形球体,故其表面是一个不可展平的曲面,所以运用任何数学方法进行这种转换都会产生误差和变形,为按照不同的需求缩小误差,就产生了各种投影方法。按变形性质,地图投影可分为三类:等角投影、等(面)积投影和任意投影。
几何透视法
由于投影的变形,地图上所表示的地物,如大陆、岛屿、海洋等的几何特性(长度、面积、角度、形状)也随之发生变形。每一幅地图都有不同程度的变形;在同一幅图上,不同地区的变形情况也不相同。地图上表示的范围越大,离投影标准经纬线或投影中心的距离越长,地图反映的变形也越大。因此,大范围的小比例尺地图只能供了解地表现象的分布概况使用,而不能用于精确的量测和计算。
地图投影的实质就是将地球椭球面上的地理坐标转化为平面直角坐标。用某种投影条件将投影球面上的地理坐标点一一投影到平面坐标系内,以构成某种地图投影。
发展史
最早使用投影法绘制地图的是公元前3世纪古希腊地理学家埃拉托尼。在这之前地图投影曾用来编制天体图(不过天体图的投影是从天球投影到平面,而不是地球;但两者原理相同)。埃拉托泥在编制以地中海为中心的当时已知世界地图时,应用了经纬线互相垂直的等距离圆柱投影。1569年,比利时的地图学家墨卡托首次采用正轴等角圆柱投影编制
航海图,使航海者可以不转换罗盘方向,而采用大圆直线导航。卡西尼父子设计的用于三角测量的投影及兰勃特提出的等角投影理论和设计出的等角圆锥、等面积方位和等面积圆柱投影,使得17-18世纪的地图投影具有了时代的特点。19世纪,地图投影主要保证大比例尺地图的数学基础,以适应军事制图发展和地形测量扩大的需要。19世纪还出现了高斯投影,它是德国高斯设计提出的横轴等角椭圆柱投影,这种投影法经德国克吕格尔加以补充,成为高斯-克吕格尔投影。19世纪末期以后俄国一些学者对投影作了较深入地研究,对圆锥投影常数的确定提出了新见解,又提出了根据已知变形分布推求新投影和利用数值法求出投影坐标的新方法。20世纪50年代以来中国提出了双重方位投影、双标准经线等角圆柱投影等新方法。20世纪60年代以来,美国学者对地图投影的研究结果,提出空间投影、变比例尺地图投影和多交点地图投影,为人造地球卫星等提供了所需的投影。